| 研究課題/領域番号 |
20246105
|
|---|
| 研究機関 | 独立行政法人物質・材料研究機構 |
|---|
研究代表者 |
津崎 兼彰 独立行政法人物質・材料研究機構, 新構造材料センター, センター長 (40179990)
|
|---|
| 研究分担者 |
山口 隆司 大阪市立大学, 工学研究科, 教授 (50283643)
増田 浩志 宇都宮大学, 工学部, 教授 (90238907)
木村 勇次 独立行政法人物質・材料研究機構, 新構造材料センター, 主幹研究員 (80253483)
|
|---|
| キーワード | 建築構造・材料 / 土木材料 / 構造・機能材料 / 材料加工・熱処理 / 接合 |
|---|
| 研究概要 |
本研究では、安全安心な社会基盤を効率良く達成するために、都市内高架橋や高層建築などに汎用可能な超高力ボルトを実現するための材料化学成分と金属組織ならびにボルト形状の最適化のための基礎研究を行うことを目的とする。
21年度は、前年度に化学成分および熱処理条件を最適化したFe-0.5C-2Si-1Cr-1Mo(mass%)鋼材(150kg真空誘導溶解材)について、前年度に取得したボルトの頭部鍛造工程解析結果をもとにトルシア型ボルトの試作実験を行った。ボルト頭部の試打ちは既存の冷間ボルト成形装置を用いて行い、頭部形状はM22トルシア型ボルト(首下R=3mm)、首下長さ100mmとした。ネジ下部についても、既存の冷間ねじ転造装置を用いてJISねじ形状に鍛造した。なお、ナット、座金については、JIS規格形状のものを既存設備で試作した。その結果、鋼材の軟質化処理と潤滑処理の最適化により、超高強度ボルトの頭部およびねじ成形が既存のボルト冷間鍛造設備でも成形できることを確認した。また、試作したボルト製品の機械的特性を評価した結果では、引張強さ1800MPaを達成できるものの、JISねじ形状ではボルトの変形性能には問題点があることが確認できた。そのため、本年度はボルトの変形性能を改善するための最適なボルト首下部の形状およびねじ部形状をFEM解析および試作したボルトに切削加工を加えて得られた新形状ボルトを用いた実験により調査した。そして、ボルト形状の変更にともなう、ナット、座金の形状および強度特性の最適化に関する研究にも着手した。
|
